راهنمای مونتاژ و پروگرم کردن کنترلر Godi Controller

این راهنما صرفا برای شاگردان دوره آموزشی طراحی و ساخت پرینتر های سه بعدی FDM تدارک دیده شده است، در صورتی که عضو این دوره نیستید ابتدا با عضویت در این دوره به ویدیو های دوره دسترسی پیدا کنید و بعد از مشاهده ویدیوی مربوط به این راهنما از آن استفاده نمایید. سپاس از انتخاب مجموعه آموزشی AKTronics

راهنمای مونتاژ و پروگرم کردن کنترلر Godi Controller

مسلما همه ی شما عزیزان با نحوه ی مونتاژ قطعات آشنایی دارید و مطلع هستید که به صورت پیشفرض برای مونتاژ یک برد ابتدا ما با استفاده از لیست Bill of Material یا BOM می توانیم بردمان را مونتاژ کنیم اما از آنجایی که دنبال کردن یک راهنمای تصویری به مراتب از دنبال کردن فایل BOM راحت تر است میتوانید برای مونتاژ راحت تر و دقیق تر برد کنترلرتان از راهنمای زیر استفاده نمایید. توجه کنید این برد دارای قطعات SMD ریز است و نیازمند تجهیزات و تجربه ی مناسب برای مونتاژ است. لطفا در صورت که تجربه یا تجهیزات لازم برای مونتاژ کردن چنین مدار هایی را ندارید از مهندس دیگری که این موارد را دارد کمک بگیرید تا در این پروسه به مشکل نخورید.

مونتاژ بخش تغذیه ی مدار

برای مونتاژ این کنترلر ابتدا به مونتاژ بخش تغذیه ی آن می پردازیم تا در صورتی که مشکلی در این بخش قرار دارد و ولتاژ هایی که باید توسط برد ساخته شود اشتباه هستند به سایر بخش های مدار آسیبی وارد نشود. در گام اول مدار خام را طبق جهتی که در تصویر نمایش داده شده است پیش روی خودتان قرار دهید و راهنمای مونتاژ را به صورت گام به گام دنبال نمایید.

در گام دوم مقاومت R38 با مقدار 10 کیلو اهم و مقاومت R40 با مقدار 1 کیلو اهم به همراه LED های مربوط به ولتاژ ورودی و ولتاژ 3.3V را روی برد لحیم کنید.

سپس خازن های ورودی و خروجی مبدل باک روی مدار را لحیم کنید.

در گام بعد آیسی کنترلر باک LM2596 را مونتاژ نمایید. ما از نسخه ی ADJ استفاده کردیم.

سپس دیود های دوبل D1 و D2 را مونتاژ کنید.

در گام بعدی باید بخش فیدبک مبدل باک را مونتاز کنید، من در اینجا از مقاومت 150 کیلواهم برای R27، مقاومت 47 کیلواهم و خازن 100 پیکوفاراد برای C24 استفاده کردم. برای انتخاب مقادیر دیگر دیتاشیت IC را بخوانید.

سپس دیود فری ویلینگ مبدل باک را مونتاژ کنید، هر چه ولتاژ دراپ این دیود پایین تر باشد بهتر است. روی برد فوت پرینت SMC انتخاب شده است اما دیود های SMB و SMA نیز قابل نصب هستند. (دیود نصب شده SS34)

سپس سلف مبدل باک را مونتاژ کنید. ما از سلف 15 میکروهانری استفاده کردیم شما از 15 تا 47 میکروهانری می توانید استفاده کنید.

در گام بعدی خازن دیکاپلینگ  رگولاتور 3.3v را مونتاژ کنید.

سپس خود رگولاتور 1117 نسخه 3.3v را مونتاژ کنید.

نهایتا هم فیوز ریل 3.3v و دیود زنر 3.6v جلوگیری کننده از ولتاژ بیش از حد این ریل را لحیم کنید. این دو قطعه با همکاری هم در صورت به وجود آمدن حادثه از بالاتر رفتن ولتاژ این ریل از 3.6 ولت جلوگیری میکنند تا به میکرو و سایر موارد آسیب وارد نشود.

تا به اینجای کار مونتاژ بخش تغذیه ی مدار ما تکمیل شده و برد ما باید مانند تصویر زیر باشد.

در این بخش از کار باید با اعمال کردن ولتاژ به تست پوینت های GND و VIN ولتاژ های بخش تغذیه را بررسی کنیم. توصیه میشه در این مرحله از کار ولتاژ اعمالی از 5 ولت تا 24 ولت با جریان کنترل شده افزایش پیدا کند تا در صورتی که مشکلی در برد وجود دارد که منجر به جریان کشی زیاد میشود فورا متوجه آن شویم، در صورتی که مشکلی وجود نداشت ولتاژ تست پوینت +5V باید بین 5.5 تا 5.25 ولت باشد، ولتاژ تست پوینت VREG باید بین 5 تا 5.5 ولت و تست پوینت 3.3v معادل 3.3 ولت باشد.

در صورتی که در گام قبلی مشکلی وجود نداشت می توانیم به مونتاژ سایر بخش های مدار بپردازیم.

ابتدا به مونتاژ ماژول ESP در جایگاه MD1، ایسی بافر 74hc125 در جایگاه U8 و ایسی ارتباط سریال CH340G در جایگاه U1 می پردازیم.

سپس مقاومت های 10 کیلواهم برد را مونتاژ می کنیم.

در گام بعدی مقاومت های 1 کیلواهم برد را مونتاژ می کنیم.

سپس مقاومت های 100 اهم برد را لحیم می کنیم.

در گام بعدی مقاومت های 4.7 کیلواهم برد را لحیم می کنیم.

سپس مقاومت های 10 کیلواهم شبکه 0603×4 برد را مونتاژ می کنیم.

در گام بعد خازن 1 میکروفاراد ماژول ESP32 را مونتاژ نمایید.

سپس خازن 10 میکروفاراد میکروکنترلر را مونتاژ نمایید.

در گام بعد خازن های 4.7 میکروفاراد برد را مونتاژ نمایید.

سپس خازن های 22 پیکوفاراد مبدل سریال را مونتاژ نمایید. (مقدار این خازن ها می تواند بین 15 تا 22 پیکوفاراد باشد)

در گام بعد خازن های 100 نانوفاراد برد را مونتاژ نمایید.

سپس LED های مربوط به ماسفت ها را مونتاژ کنید.

در گام بعد نیز دیود های SMA گرفتن Back EMF و محافظت ماسفت ها را مونتاژ نمایید.

سپس دیود زنر های 15 ولت محافظت از گیت ماسفت ها را نصب کنید.

در گام بعد ماسفت های فن، اکسترودر و هیت بد و ترانزیستور های مربوط به بخش ریست اتوماتیک ارتباط سریال را مونتاژ نمایید. (از هر مدل ترانزیستور های NPN رایج میتوان استفاده کرد. S8050, 2N2222, 2N3904, …)

سپس دکمه های مربوط به بوت و ریست میکروکنترلر را مونتاژ کنید.

و در گام آخر قطعات SMD جامپر های مربوط به ولتاژ لاجیک درایور های و اند استاپ ها را متصل کنید. توجه که به صورت پیشفرض تمامی درایور ها از 3.3 ولت پیشتیبانی می کنند و اکثر انداستاپ ها توانایی پشتیبانی از 3.3 ولت را دارند. همچنین در صورت استفاده از درایور های UART جامپر JP را نیز با استفاده از مقداری لحیم متصل نمایید. (برای اطلاعات بیشتر شماتیک را بررسی کنید.)

در گام بعد  کریستال میکروکنترلر را لحیم کنید.

سپس جک میکرو SD  و سوکت میکرو USB را مونتاژ نمایید.

در گام بعد فیوز برد را لحیم کنید. بهتر از در زمان مونتاژ یک فیوز در هولدر قرار دهید و سپس به مونتاژ بپردازید. توجه کنید این برد هم از فیوز 5×20 وهم از فیوز تیغه ای خودرویی استفاده می کند.

سپس خازن های درایور های برد را لحیم کنید.

در گام بعد پین هدر های نری برد را طبق نیازتان مونتاژ کنید.

سپس کانکتور های JST برد را مونتاژ کنید.

در گام بعد پین هدر های مادگی برد را طبق نیازتان مونتاژ کنید.

سپس ترمینال های ورودی و خروجی برد را لحیم کنید.

در پایان پروسه ی مونتاژ برد شما باید همانند تصویر زیر باشد و قطعات مهم برد به صورت صحیح مونتاژ شده باشند. برای ادامه پروسه استفاده کردن از برد ویدیو این صفحه را ببینید.

جامپر های مهم برد

در روی برد کنترلر Godi چهار دسته جامپر بسیار مهم وجود دارد که در رابطه با دسته اول کمی قبل تر صحبت کردیم، جامپر های ولتاژ لاجیک درایور های استپر و انداستاپ ها، این جامپر ها در 90% مواقع روی 3.3 ولت مناسب هستند و در باقی موارد باتوجه به درایور ها و انداستاپ های استفاده شده روی برد تنظیم خواهند شد. جامپر بعدی که راجع به آن صحبت JP است که مربوط به درایور های هوشمند با ارتباط UART است.

جامپر مهم بعدی مربوط به ولتاژ فن است که در روی این برد قابل تنظیم روی ولتاژ ورودی و ولتاژ 5 ولت است. همانطور که روی لایه راهنمای برد چاپ شده چنانچه این جامپر در قسمت بالای ست شود ولتاژ فن معادل ولتاژ ورودی و چنانچه در قسمت پایینی ست شود ولتاژ فن معادل 5 ولت خواهد بود.

جامپر مهم بعدی مربوط به حالت های مختلف درایور های استفاده شده بر روی برد و پین های M0 M1 M2 درایور ها است.